(57)【要約】  【課題】  厳しい安全性や信頼性を確保することは勿論のこと、モールド形計器用変圧器自体の製作やモールド形計器用変圧器の装着作業の取り扱い易さ、或いは、保守点検作業の容易化や軽減化も含め、更なるトータルコストの低減化を図れるように、製造時に誤りが少なくなるような全モールドタイプのモールド形計器用変圧器の製造方法及びその方法に基づくモールド形計器用変圧器自体を提供する  【解決手段】  一次巻線２１の接地側引出線２４と、二次巻線２２の二次側引出線２５，２６と、を同じ側であって同心円の中心軸に対してほぼ対極に位置するように、一次巻線２１および二次巻線２２をそれぞれの引出線を基準に位置決めしつつ同心状に配置する巻線取付工程を採用したモールド形計器用変圧器の製造方法及びその方法に基づくモールド形計器用変圧器とする。【選択図】  図２
2006245363.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多層円筒状で奇数層に巻き回されて巻線の接地側引出線および高圧側引出線が、一方の側で内周から、また、他方の側で外周からそれぞれ引き出された一次巻線と、
多層円筒状で偶数層に巻き回されて巻線の二次側引出線が、同じ側の内外周からそれぞれ引き出された二次巻線と、
を用いるモールド形計器用変圧器の製造方法であって、
一次巻線の接地側引出線と、二次巻線の二次側引出線と、を同じ側であって同心円の中心軸に対してほぼ対極に位置するように、一次巻線および二次巻線をそれぞれの引出線を基準に位置決めしつつ同心状に配置する巻線取付工程と、
鉄心を一次巻線および二次巻線の中心に配置して閉磁路を形成する鉄心取付工程と、
一次巻線の接地側引出線および高圧側引出線、ならびに、二次巻線の二次側引出線に端子を設けて金型内に配置すると共に、鉄心の一脚を介して巻線を金型内に固定する金型内設置工程と、
金型内に絶縁樹脂を充填して硬化させ、一次巻線、二次巻線、鉄心、一次巻線の接地側引出線および高圧側引出線、二次巻線の二次側引出線、ならびに、端子を埋設させて固体絶縁物を成形する成形工程と、
を有することを特徴とするモールド形計器用変圧器の製造方法。
【請求項２】
多層円筒状で奇数層に巻き回されて巻線の一方の側で内周から接続側引出線が、また、他方の側で外周から接地側引出線がそれぞれ引き出された接地側一次巻線と、
多層円筒状で奇数層に巻き回されて巻線の一方の側で内周から接続側引出線が、また、他方の側で外周から高圧側引出線がそれぞれ引き出された高圧側一次巻線と、
多層円筒状で偶数層に巻き回されて巻線の二次側引出線が、同じ側の内外周からそれぞれ引き出された二次巻線と、
を用いるモールド形計器用変圧器の製造方法であって、
接地側一次巻線と高圧側一次巻線とで接続側引出線を接続して一次巻線を組立てる一次巻線組立工程と、
一次巻線の接地側引出線と、二次巻線の二次側引出線と、を同じ側であって同心円の中心軸に対してほぼ対極に位置するように、一次巻線および二次巻線をそれぞれの引出線を基準に位置決めしつつ同心状に配置する巻線取付工程と、
鉄心を一次巻線および二次巻線の中心に配置して閉磁路を形成する鉄心取付工程と、
一次巻線の接地側引出線および高圧側引出線、ならびに、二次巻線の二次側引出線に端子を設けて金型内に配置すると共に、鉄心の一脚を介して巻線を金型内に固定する金型内設置工程と、
金型内に絶縁樹脂を充填して硬化させ、一次巻線、二次巻線、鉄心、一次巻線の接地側引出線および高圧側引出線、二次巻線の二次側引出線、ならびに、端子を埋設させて固体絶縁物を成形する成形工程と、
を有することを特徴とするモールド形計器用変圧器の製造方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のモールド形計器用変圧器の製造方法において、
前記巻線取付工程では、一次巻線の接地側引出線と、二次巻線の二次側引出線と、を同じ側に配置するとともに同心円の中心の対極位置でほぼ同じ高さとし、かつ高圧側引出線を同心円の中心の頂上に配置することを特徴とするモールド形計器用変圧器の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れか一項に記載のモールド形計器用変圧器の製造方法において、
前記金型内設置工程では、接地側引出線と二次側引出線との間に絶縁積層板を介在させることを特徴とするモールド形計器用変圧器の製造方法。
【請求項５】
多層円筒状で奇数層に巻き回されて巻線の接地側引出線および高圧側引出線が、一方の側で内周から、また、他方の側で外周からそれぞれ引き出された一次巻線と、
多層円筒状で偶数層に巻き回されて巻線の二次側引出線が、同じ側の内外周からそれぞれ引き出された二次巻線と、
多層円筒状で偶数層に巻き回されて巻線の三次側引出線が、同じ側の内外周からそれぞれ引き出された三次巻線と、
を用いるモールド形計器用変圧器の製造方法であって、
一次巻線の接地側引出線と、二次巻線の二次側引出線および三次巻線の三次側引出線と、を同じ側であって同心円の中心軸に対してほぼ対極に位置するように、一次巻線、二次巻線および三次巻線をそれぞれの引出線を基準に位置決めしつつ同心状に配置する巻線取付工程と、
鉄心を一次巻線、二次巻線および三次巻線の中心に配置して閉磁路を形成する鉄心取付工程と、
一次巻線の接地側引出線および高圧側引出線、二次巻線の二次側引出線、ならびに、三次巻線の三次側引出線、に端子を設けて金型内に配置すると共に、鉄心の一脚を介して巻線を金型内に固定する金型内設置工程と、
金型内に絶縁樹脂を充填して硬化させ、一次巻線、二次巻線、三次巻線、鉄心、一次巻線の接地側引出線および高圧側引出線、二次巻線の二次側引出線、三次巻線の三次側引出線、ならびに、端子を埋設させて固体絶縁物を成形する成形工程と、
を有することを特徴とするモールド形計器用変圧器の製造方法。
【請求項６】
多層円筒状で奇数層に巻き回されて巻線の一方の側で内周から接続側引出線が、また、他方の側で外周から接地側引出線がそれぞれ引き出された接地側一次巻線と、
多層円筒状で奇数層に巻き回されて巻線の一方の側で内周から接続側引出線が、また、他方の側で外周から高圧側引出線がそれぞれ引き出された高圧側一次巻線と、
多層円筒状で偶数層に巻き回されて巻線の二次側引出線が、同じ側の内外周からそれぞれ引き出された二次巻線と、
多層円筒状で偶数層に巻き回されて巻線の三次側引出線が、同じ側の内外周からそれぞれ引き出された三次巻線と、
を用いるモールド形計器用変圧器の製造方法であって、
接地側一次巻線と高圧側一次巻線とで接続側引出線を接続して一次巻線を組立てる一次巻線組立工程と、
一次巻線の接地側引出線と、二次巻線の二次側引出線および三次巻線の三次側引出線と、を同じ側であって同心円の中心軸に対してほぼ対極に位置するように、一次巻線、二次巻線および三次巻線をそれぞれの引出線を基準に位置決めしつつ同心状に配置する巻線取付工程と、
鉄心を一次巻線、二次巻線および三次巻線の中心に配置して閉磁路を形成する鉄心取付工程と、
一次巻線の接地側引出線および高圧側引出線、二次巻線の二次側引出線、ならびに、三次巻線の三次側引出線、に端子を設けて金型内に配置すると共に、鉄心の一脚を介して巻線を金型内に固定する金型内設置工程と、
金型内に絶縁樹脂を充填して硬化させ、一次巻線、二次巻線、三次巻線、鉄心、一次巻線の接地側引出線および高圧側引出線、二次巻線の二次側引出線、三次巻線の三次側引出線、ならびに、端子を埋設させて固体絶縁物を成形する成形工程と、
を有することを特徴とするモールド形計器用変圧器の製造方法。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載のモールド形計器用変圧器の製造方法において、
前記巻線取付工程では、一次巻線の接地側引出線と、二次巻線の二次側引出線および三次巻線の三次側引出線と、を同じ側に配置するとともに同心円の中心の対極位置でほぼ同じ高さとし、かつ高圧側引出線を同心円の中心の頂上に配置することを特徴とするモールド形計器用変圧器の製造方法。
【請求項８】
請求項５〜請求項７の何れか一項に記載のモールド形計器用変圧器の製造方法において、
前記金型内設置工程では、接地側引出線、二次側引出線、または、三次側引出線の間に絶縁積層板を介在させることを特徴とするモールド形計器用変圧器の製造方法。
【請求項９】
請求項１〜請求項８の何れか一項に記載のモールド形計器用変圧器の製造方法において、
前記成形工程では、絶縁樹脂としてエポキシ樹脂を主剤とするような固体絶縁物を成形することを特徴とするモールド形計器用変圧器の製造方法。
【請求項１０】
請求項９に記載のモールド形計器用変圧器の製造方法において、
前記絶縁樹脂は、
主剤としての環状脂肪族型エポキシ樹脂と、
硬化剤としての無水フタル酸と、
硬化促進剤としての有機金属錯体と、
充填剤としての溶融石英と、
を含有し、屋外の用に供する固体絶縁物とすることを特徴とするモールド形計器用変圧器の製造方法。
【請求項１１】
請求項１〜請求項１０の何れか一項に記載のモールド形計器用変圧器の製造方法において、
前記成形工程では、
絶縁樹脂の充填前に金型内面に塗布された離型剤層の上に撥水性コーティング剤を塗布する第一コーティング剤塗布工程を有し、
絶縁樹脂と共に撥水性コーティング剤を硬化させることを特徴とするモールド形計器用変圧器の製造方法。
【請求項１２】
請求項１〜請求項１１の何れか一項に記載のモールド形計器用変圧器の製造方法において、
前記成形工程では、
絶縁樹脂の充填後に金型から離型され硬化した絶縁樹脂表面に撥水性コーティング剤を重層被覆する第二コーティング剤塗布工程を有し、
絶縁樹脂と共に撥水性コーティング剤を硬化させることを特徴とするモールド形計器用変圧器の製造方法。
【請求項１３】
請求項１１または請求項１２に記載のモールド形計器用変圧器の製造方法において、
前記第一コーティング剤塗布工程および／または前記第二コーティング剤塗布工程では、シリコーン系またはフッ素系の撥水性コーティング剤を硬化させて撥水性コーティング層を形成することを特徴とするモールド形計器用変圧器の製造方法。
【請求項１４】
請求項１〜請求項１３の何れか一項に記載のモールド形計器用変圧器の製造方法に基づき製作されたモールド形計器用変圧器の固体絶縁物は、
巻線と鉄心を絶縁樹脂で被覆する絶縁本体と、
高圧側引出線と高圧側端子とを絶縁樹脂で被覆し、高圧側引出線に沿って略円柱状に周設して中心軸方向断面に凹凸状ヒダ部を有する高圧側ブッシングと、
接地側引出線と接地側端子とを絶縁樹脂で被覆し、接地側引出線に沿って略円柱状に周設して中心軸方向断面に凹凸状ヒダ部を有する低圧側ブッシングと、
中心軸と略平行方向に伸延する二次側引出線および二次側端子を絶縁樹脂で被覆し、または、中心軸と略平行方向に伸延する二次側引出線、三次側引出線、二次側端子および三次側端子を絶縁樹脂で被覆し、略円錐台状に突設する端子台と、
が形成されることを特徴とするモールド形計器用変圧器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電車の屋根上機器として好適なモールド形計器用変圧器の製造方法、および、このような製造方法により形成されたモールド形計器用変圧器に関する。
【背景技術】
【０００２】
計器用変圧器（ＶＴともいう）は、電力設備に広く使われている。計器用変圧器は過酷な環境で用いられることもあり、その例として、交直両用電車の屋根上機器として搭載される計器用変圧器などが挙げられる。
【０００３】
このような交直両用電車の屋根上機器として搭載される計器用変圧器の使用方法について、図を参照しつつ説明する。図９は交直両用電車の一例の回路図であり、交直検出回路５００に係るものである。
集電器（パンタグラフ）５０１は、遮断器５０２へ接続されると共に、架線の電気方式が交流であるか、直流であるかを検出するために計器用変圧器５０３の１次巻線へも接続される。計器用変圧器５０３の接地側には第１直流電圧継電器抵抗器５０５と第２直流電圧継電器抵抗器５０６が直列に接続され接地される。計器用変圧器５０３の２次側には交流電圧継電器５０４が接続され、第２直流電圧継電器抵抗器５０６には並列に直流電圧継電器５０７が接続される。
【０００４】
交流区間であれば、計器用変圧器５０３の２次側には計器用変圧器５０３の巻数比で降圧された架線電圧が発生し、交流電圧継電器５０４が動作して架線の電圧が交流であることを検知する。このとき、直流電圧継電器５０７には計器用変圧器５０３，第１直流電圧継電器抵抗器５０５，第２直流電圧継電器抵抗器５０６で分圧された電圧が印加されるが、第２直流電圧継電器抵抗器５０６の抵抗値より計器用変圧器５０３の１次巻線のインピーダンスの方が格段に大きく、第２直流電圧継電器抵抗器５０６にはほとんど電圧が発生しない。
【０００５】
直流区間であれば、計器用変圧器５０３の１次巻線のインピーダンスは巻線の抵抗分のみになり無視できるほど小さな値になるため、直流電圧継電器５０７には第１直流電圧継電器抵抗器５０５と第２直流電圧継電器抵抗器５０６で分圧された電圧が印加され、直流電圧継電器５０７が動作して架線の電圧が直流であることを検知する。
このように交直が検知された場合に、交直切替器５０８により経路を切換えて、直流電圧が供給された場合には直流用回路５０９、フィルタコンデンサ５１２、インバータ装置５１３を介して誘導電動機５１４に電力を供給し、また交流電圧が供給された場合には変圧器５１０、交流用回路５１１、フィルタコンデンサ５１２、インバータ装置５１３を介して誘導電動機５１４に電力を供給するというものである。このように、架線電気方式が切替わる際の交直検知用途等に計器用変圧器が採用されている。
【０００６】
上記の計器用変圧器は、油入形等絶縁種別を問わず用いることが可能ではあるが、交直両用電車の屋根上機器という特に耐環境性が要求されるものであり、高電圧機器の電気絶縁材料として電気特性や機械特性が良好な屋外用エポキシ樹脂を用いたモールド形の計器用変圧器とすることが好ましい。このような屋外用エポキシ樹脂をはじめとする高分子絶縁材料は、欧米諸国を中心に発展したものであり、性能が年々向上しつつある。
【０００７】
こうした情勢をふまえて、本出願人も特許文献１（特開２００１−２３０１３６号公報，発明の名称「計器用変成器」）に記載されたようなモールド形計器用変成器等の開発を行っている。図１０は従来技術の計器用変成器の断面構成図を示す。この計器用変成器では、図１０で示すように相間距離を短縮して配電盤等の閉鎖形受配電設備の小型化を可能にするものであり、絶縁樹脂により一体成形された円筒状の一次巻線６０１および二次巻線６０２を中心孔を設けて同心円上に配置し、この中心孔を中心にして二組のカットコア６０３，６０４を断面略８の字状に一次巻線６０１および二次巻線６０２に挟着しさらに外側をバンド６０５〜６０８で締め付け固定したものを、モールド成型により絶縁本体６０９を形成した計器用変成器６００としている。
【０００８】
また、本出願人は、さらに改良を加え、非特許文献１に記載のように交直両用電車の屋根上機器のひとつである計器用変成器に屋外用エポキシ樹脂を適用した全モールドタイプ計器用変成器を開発し、フィールド試験を行い良好な結果を得ている。
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−２３０１３６号公報
【非特許文献１】柿崎知史，山岸明，佐伯伊佐緒，浮田和隆，老沼直之，保土田善文、「鉄道車両用屋外モールド形計器用変圧器の開発」、電気学会 電力・エネルギー部門大会委員会発行「平成16年電気学会電力・エネルギー部門大会論文集（第5分冊）pp185，186」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、車両搭載用計器用変成器は、北海道から九州まで全国を含む気象状況のように過酷な環境に直接曝され、振動・衝撃を受ける常態等により、厳しい安全性や信頼性が要請されている。
図１０で示した特許文献１に係る計器用変成器でも、２組のカットコア６０３，６０４の外側をバンド６０５，６０６，６０７，６０８で締め付け固定するものであって、振動・衝撃を受ける常態の電車用としては機械的強度を高める必要があった。
また、非特許文献１に係る全モールドタイプ計器用変圧器は、樹脂でモールド成型するため、モールドされた後は変更ができないものであり、誤りなく確実に製造されるようにしたいという要請があった。
【００１１】
そこで、本発明は、上述の課題を解決せんとなされたものであり、その目的は、厳しい安全性や信頼性を確保することは勿論のこと、モールド形計器用変圧器自体の製作やモールド形計器用変圧器の装着作業の取り扱い易さ、或いは、保守点検作業の容易化や軽減化も含め、更なるトータルコストの低減化を図れるように、製造時に誤りが少なくなるような全モールドタイプのモールド形計器用変圧器の製造方法及びその方法に基づくモールド形計器用変圧器自体を提供するものである。 
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の請求項１に係るモールド形計器用変圧器の製造方法は、
多層円筒状で奇数層に巻き回されて巻線の接地側引出線および高圧側引出線が、一方の側で内周から、また、他方の側で外周からそれぞれ引き出された一次巻線と、
多層円筒状で偶数層に巻き回されて巻線の二次側引出線が、同じ側の内外周からそれぞれ引き出された二次巻線と、
を用いるモールド形計器用変圧器の製造方法であって、
一次巻線の接地側引出線と、二次巻線の二次側引出線と、を同じ側であって同心円の中心軸に対してほぼ対極に位置するように、一次巻線および二次巻線をそれぞれの引出線を基準に位置決めしつつ同心状に配置する巻線取付工程と、
鉄心を一次巻線および二次巻線の中心に配置して閉磁路を形成する鉄心取付工程と、
一次巻線の接地側引出線および高圧側引出線、ならびに、二次巻線の二次側引出線に端子を設けて金型内に配置すると共に、鉄心の一脚を介して巻線を金型内に固定する金型内設置工程と、
金型内に絶縁樹脂を充填して硬化させ、一次巻線、二次巻線、鉄心、一次巻線の接地側引出線および高圧側引出線、二次巻線の二次側引出線、ならびに、端子を埋設させて固体絶縁物を成形する成形工程と、
を有することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項２に係るモールド形計器用変圧器の製造方法は、
多層円筒状で奇数層に巻き回されて巻線の一方の側で内周から接続側引出線が、また、他方の側で外周から接地側引出線がそれぞれ引き出された接地側一次巻線と、
多層円筒状で奇数層に巻き回されて巻線の一方の側で内周から接続側引出線が、また、他方の側で外周から高圧側引出線がそれぞれ引き出された高圧側一次巻線と、
多層円筒状で偶数層に巻き回されて巻線の二次側引出線が、同じ側の内外周からそれぞれ引き出された二次巻線と、
を用いるモールド形計器用変圧器の製造方法であって、
接地側一次巻線と高圧側一次巻線とで接続側引出線を接続して一次巻線を組立てる一次巻線組立工程と、
一次巻線の接地側引出線と、二次巻線の二次側引出線と、を同じ側であって同心円の中心軸に対してほぼ対極に位置するように、一次巻線および二次巻線をそれぞれの引出線を基準に位置決めしつつ同心状に配置する巻線取付工程と、
鉄心を一次巻線および二次巻線の中心に配置して閉磁路を形成する鉄心取付工程と、
一次巻線の接地側引出線および高圧側引出線、ならびに、二次巻線の二次側引出線に端子を設けて金型内に配置すると共に、鉄心の一脚を介して巻線を金型内に固定する金型内設置工程と、
金型内に絶縁樹脂を充填して硬化させ、一次巻線、二次巻線、鉄心、一次巻線の接地側引出線および高圧側引出線、二次巻線の二次側引出線、ならびに、端子を埋設させて固体絶縁物を成形する成形工程と、
を有することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の請求項３に係るモールド形計器用変圧器の製造方法は、
請求項１または請求項２に記載のモールド形計器用変圧器の製造方法において、
前記巻線取付工程では、一次巻線の接地側引出線と、二次巻線の二次側引出線と、を同じ側に配置するとともに同心円の中心の対極位置でほぼ同じ高さとし、かつ高圧側引出線を同心円の中心の頂上に配置することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の請求項４に係るモールド形計器用変圧器の製造方法は、
請求項１〜請求項３の何れか一項に記載のモールド形計器用変圧器の製造方法において、
前記金型内設置工程では、接地側引出線と二次側引出線との間に絶縁積層板を介在させることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の請求項５に係るモールド形計器用変圧器の製造方法は、
多層円筒状で奇数層に巻き回されて巻線の接地側引出線および高圧側引出線が、一方の側で内周から、また、他方の側で外周からそれぞれ引き出された一次巻線と、
多層円筒状で偶数層に巻き回されて巻線の二次側引出線が、同じ側の内外周からそれぞれ引き出された二次巻線と、
多層円筒状で偶数層に巻き回されて巻線の三次側引出線が、同じ側の内外周からそれぞれ引き出された三次巻線と、
を用いるモールド形計器用変圧器の製造方法であって、
一次巻線の接地側引出線と、二次巻線の二次側引出線および三次巻線の三次側引出線と、を同じ側であって同心円の中心軸に対してほぼ対極に位置するように、一次巻線、二次巻線および三次巻線をそれぞれの引出線を基準に位置決めしつつ同心状に配置する巻線取付工程と、
鉄心を一次巻線、二次巻線および三次巻線の中心に配置して閉磁路を形成する鉄心取付工程と、
一次巻線の接地側引出線および高圧側引出線、二次巻線の二次側引出線、ならびに、三次巻線の三次側引出線、に端子を設けて金型内に配置すると共に、鉄心の一脚を介して巻線を金型内に固定する金型内設置工程と、
金型内に絶縁樹脂を充填して硬化させ、一次巻線、二次巻線、三次巻線、鉄心、一次巻線の接地側引出線および高圧側引出線、二次巻線の二次側引出線、三次巻線の三次側引出線、ならびに、端子を埋設させて固体絶縁物を成形する成形工程と、
を有することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の請求項６に係るモールド形計器用変圧器の製造方法は、
多層円筒状で奇数層に巻き回されて巻線の一方の側で内周から接続側引出線が、また、他方の側で外周から接地側引出線がそれぞれ引き出された接地側一次巻線と、
多層円筒状で奇数層に巻き回されて巻線の一方の側で内周から接続側引出線が、また、他方の側で外周から高圧側引出線がそれぞれ引き出された高圧側一次巻線と、
多層円筒状で偶数層に巻き回されて巻線の二次側引出線が、同じ側の内外周からそれぞれ引き出された二次巻線と、
多層円筒状で偶数層に巻き回されて巻線の三次側引出線が、同じ側の内外周からそれぞれ引き出された三次巻線と、
を用いるモールド形計器用変圧器の製造方法であって、
接地側一次巻線と高圧側一次巻線とで接続側引出線を接続して一次巻線を組立てる一次巻線組立工程と、
一次巻線の接地側引出線と、二次巻線の二次側引出線および三次巻線の三次側引出線と、を同じ側であって同心円の中心軸に対してほぼ対極に位置するように、一次巻線、二次巻線および三次巻線をそれぞれの引出線を基準に位置決めしつつ同心状に配置する巻線取付工程と、
鉄心を一次巻線、二次巻線および三次巻線の中心に配置して閉磁路を形成する鉄心取付工程と、
一次巻線の接地側引出線および高圧側引出線、二次巻線の二次側引出線、ならびに、三次巻線の三次側引出線、に端子を設けて金型内に配置すると共に、鉄心の一脚を介して巻線を金型内に固定する金型内設置工程と、
金型内に絶縁樹脂を充填して硬化させ、一次巻線、二次巻線、三次巻線、鉄心、一次巻線の接地側引出線および高圧側引出線、二次巻線の二次側引出線、三次巻線の三次側引出線、ならびに、端子を埋設させて固体絶縁物を成形する成形工程と、
を有することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の請求項７に係るモールド形計器用変圧器の製造方法は、
請求項５または請求項６に記載のモールド形計器用変圧器の製造方法において、
前記巻線取付工程では、一次巻線の接地側引出線と、二次巻線の二次側引出線および三次巻線の三次側引出線と、を同じ側に配置するとともに同心円の中心の対極位置でほぼ同じ高さとし、かつ高圧側引出線を同心円の中心の頂上に配置することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の請求項８に係るモールド形計器用変圧器の製造方法は、
請求項５〜請求項７の何れか一項に記載のモールド形計器用変圧器の製造方法において、
前記成形工程では、接地側引出線、二次側引出線、または、三次側引出線の間に絶縁積層板を介在させることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の請求項９に係るモールド形計器用変圧器の製造方法は、
請求項１〜請求項８の何れか一項に記載のモールド形計器用変圧器の製造方法において、
前記金型内設置工程では、絶縁樹脂としてエポキシ樹脂を主剤とするような固体絶縁物を成形することを特徴とする。
【００２１】
また、本発明の請求項１０に係るモールド形計器用変圧器の製造方法は、
請求項９に記載のモールド形計器用変圧器の製造方法において、
前記絶縁樹脂は、
主剤としての環状脂肪族型エポキシ樹脂と、
硬化剤としての無水フタル酸と、
硬化促進剤としての有機金属錯体と、
充填剤としての溶融石英と、
を含有し、屋外の用に供する固体絶縁物とすることを特徴とする。
【００２２】
また、本発明の請求項１１に係るモールド形計器用変圧器の製造方法は、
請求項１〜請求項１０の何れか一項に記載のモールド形計器用変圧器の製造方法において、
前記成形工程では、
絶縁樹脂の充填前に金型内面に塗布された離型剤層の上に撥水性コーティング剤を塗布する第一コーティング剤塗布工程を有し、
絶縁樹脂と共に撥水性コーティング剤を硬化させることを特徴とする。
【００２３】
また、本発明の請求項１２に係るモールド形計器用変圧器の製造方法は、
請求項１〜請求項１１の何れか一項に記載のモールド形計器用変圧器の製造方法において、
前記成形工程では、
絶縁樹脂の充填後に金型から離型され硬化した絶縁樹脂表面に撥水性コーティング剤を重層被覆する第二コーティング剤塗布工程を有し、
絶縁樹脂と共に撥水性コーティング剤を硬化させることを特徴とする。
【００２４】
また、本発明の請求項１３に係るモールド形計器用変圧器の製造方法は、
請求項１１または請求項１２に記載のモールド形計器用変圧器の製造方法において、
前記第一コーティング剤塗布工程および／または前記第二コーティング剤塗布工程では、シリコーン系またはフッ素系の撥水性コーティング剤を硬化させて撥水性コーティング層を形成することを特徴とする。
【００２５】
本発明の請求項１４に係るモールド形計器用変圧器は、
請求項１〜請求項１３の何れか一項に記載のモールド形計器用変圧器の製造方法に基づき製作されたモールド形計器用変圧器の固体絶縁物は、
巻線と鉄心を絶縁樹脂で被覆する絶縁本体と、
高圧側引出線と高圧側端子とを絶縁樹脂で被覆し、高圧側引出線に沿って略円柱状に周設して中心軸方向断面に凹凸状ヒダ部を有する高圧側ブッシングと、
接地側引出線と接地側端子とを絶縁樹脂で被覆し、接地側引出線に沿って略円柱状に周設して中心軸方向断面に凹凸状ヒダ部を有する低圧側ブッシングと、
中心軸と略平行方向に伸延する二次側引出線および二次側端子を絶縁樹脂で被覆し、または、中心軸と略平行方向に伸延する二次側引出線、三次側引出線、二次側端子および三次側端子を絶縁樹脂で被覆し、略円錐台状に突設する端子台と、
が形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、厳しい安全性や信頼性を確保することは勿論のこと、モールド形計器用変圧器自体の製作やモールド形計器用変圧器の装着作業の取り扱い易さ、或いは、保守点検作業の容易化や軽減化も含め、更なるトータルコストの低減化を図れるように、製造時に誤りが少なくなるような全モールドタイプのモールド形計器用変圧器の製造方法及びその方法に基づくモールド形計器用変圧器自体を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明を実施するための最良の形態について図に基づき説明する。図１は本形態のモールド形計器用変圧器の斜視外観図である。このモールド形計器用変圧器１００は、詳しくは接地形計器用変圧器（ＥＶＴ）である。以下、特に断りがない場合このモールド形計器用変圧器１００は単相をいう。モールド形計器用変圧器１００は、図１で示すように、台座１、絶縁本体２、高圧側ブッシング３、一次Ｕ端子４、低圧側ブッシング５、一次Ｖ端子６、端子台７、二次ｕ端子８、および、二次ｖ端子９を備えている。
【００２８】
この絶縁本体内には、変圧器本体がモールドされている。図２は変圧器本体の説明図であり、図２（ａ）は変圧器の構造図、図２（ｂ）は一次巻線および二次巻線のモデル図である。変圧器本体２０は、図２（ａ）で示すように、一次巻線２１、二次巻線２２、高圧側引出線２３、接地側引出線２４、二次側引出線２５，２６、鉄心２７を備えている。
【００２９】
続いて各構成について説明するが、まず、変圧器本体２０から説明する。
一次巻線２１は、図２（ｂ）でも示すように、多層円筒状で奇数層（図２（ｂ）では５層）に巻き回されて巻線の巻き始めである接地側引出線２４が一方の側で内周から、および、巻き終わりである高圧側引出線２３が他方の側で外周からそれぞれ直線状に引き出される。
【００３０】
二次巻線２２は、図２（ｂ）でも示すように、多層円筒状で偶数層（図２（ｂ）では２層）に巻き回されて巻線の巻き始めである二次側引出線２６、および、巻き終わりである二次側引出線２５が同じ側で内外周からそれぞれ直線状に引き出される。
【００３１】
これら一次巻線２１および二次巻線２２は、図２（ａ）でも示すように、同心円状に配置されるとともに、中心軸には鉄心２７が挿通される。鉄心２７はカットコア、短冊組付け鉄心等の各種形態を採用することができる。変圧器本体２０はこのように形成されている。
【００３２】
一次巻線２１の高圧側引出線２３の先端は、母線と接続する高圧側端子である一次Ｕ端子４（図１参照）に接続されている。高圧側引出線２３は、図２（ａ）で示すように、中心軸と略平行方向に伸延するようになされ、高圧側引出線２３と一次Ｕ端子４とを、図１で示すように、絶縁樹脂で被覆し、高圧側引出線２３に沿って略円柱状に周設して中心軸方向断面に凹凸状ヒダ部を有して沿面距離を増加する高圧側ブッシング３を設けている。高圧側は、例えば、電車の屋根に搭載することを考慮して、集電器に近い上側に配置される。
【００３３】
また、接地側引出線２４の先端に接地する接地側端子である一次Ｖ端子６（図１参照）に接続されている。接地側引出線２４は、図２（ａ）で示すように、中心軸と略平行方向に伸延するようになされ、接地側引出線２４と一次Ｖ端子６とを、図１で示すように、絶縁樹脂で被覆し、接地側引出線２４に沿って略円柱状に周設して中心軸方向断面に凹凸状ヒダ部を有して沿面距離を増加する低圧側ブッシング５を設けている。低圧側は、高圧側よりも低い位置に配置される。
これら高圧側ブッシング３および低圧側ブッシング５により、内部構成及び外形形状と共に、モールド形計器用変圧器１００の絶縁性能を向上安定させている。
【００３４】
また、二次巻線２２の外周から引き出された二次側引出線２５の先端は、二次側端子である二次ｕ端子８（図１参照）に、また、二次側引出線２６の先端は、二次側端子である二次ｖ端子９（図１参照）に、それぞれ接続されている。これら二次ｕ端子８、および、二次ｖ端子９は、端子台７上に設けられ、母線電圧から変成された出力電圧側の端子となる。
【００３５】
モールド形計器用変圧器１００は、図１で示すように、高圧側端子である一次Ｕ端子４のみを一方の側に配置し、接地側端子である一次Ｖ端子６、二次側端子である二次ｕ端子８、および、二次ｖ端子９を他方の側に配置し、高圧側端子と他の端子を分けて位置させている。これにより高圧の母線電圧からの影響を、二次側端子である二次ｕ端子８、および、二次ｖ端子９で受けにくくするように配慮している。
【００３６】
絶縁本体２は、図１で示すように、変圧器本体２０の全体が、ならびに、高圧側ブッシング３、一次Ｕ端子４、低圧側ブッシング５、一次Ｖ端子６、端子台７、二次ｕ端子８、および、二次ｖ端子９の一部が、モールドされた絶縁樹脂により埋設されて形成されている。
絶縁本体２の下側には台座１が取付けられており、この台座１の孔を通過させたボルトにより電車の屋根上に取付けて艤装することとなる。
【００３７】
このようなモールド形計器用変圧器１００の仕様は次表に示すようになる。
【００３８】
【表１】
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【００３９】
なお、各引出線は、巻線の巻始め、巻終りの電線を共通線として引出して位置付けし、相互の混触を防止するため、積層絶縁板を介在させても良い。以下、図３を参照しつつ説明する。図３は積層絶縁板の説明図であり、図３（ａ）は組立図、図３（ｂ）は分解図である。積層絶縁板３０は、図３（ａ）で示すように、本体３０ａ、孔部３０ｂを備えている。この積層絶縁板３０は、図３（ｂ）で示すように、両側に溝部３２ａが設けられた中央部３２と、溝部３１ａが設けられた二個の側端部３１と、を準備し、溝３１ａ，３２ａが対向するように中央部３２の両側に側端部３１を配置して形成する。これら孔部３０ｂに二次側引出線２５，２６が挿通されて絶縁が確保される。
さらに、別途、銅、銅合金、アルミ等金属製丸棒を、巻線と端子間に介在させて、混触を回避するようにしてもよい。
モールド形計器用変圧器１００はこのように構成される。
【００４０】
続いてこのようなモールド形計器用変圧器１００の製造方法について説明する。なお、金型の組み立てや、各部品の手配や前処理（例えば、鉄心２７に対して樹脂応力緩衝処理を施す処理や、一次巻線２１と二次巻線２２とが接触する面の絶縁を確保するための巻線層間絶縁処理が施されている。）等は予めなされているものとする。
【００４１】
工程１は、一次巻線２１の接地側引出線２４と、二次巻線２２の二次側引出線２５，２６と、を同じ側であって同心円の中心軸に対してほぼ対極に位置するように、一次巻線２１および二次巻線２２をそれぞれの引出線を基準に位置決めしつつ同心状に配置する工程（巻線取付工程）である。特に一次巻線２１は内周から引き出された引出線を接地側引出線２４と判別できるため、誤まった取付けを減らせるという利点がある。
この場合、図２（ａ）で示すように、内周から引き出された一次巻線２１の接地側引出線２４と、二次巻線２２の二次側引出線２５，２６と、を同じ側に配置するとともに、接地側引出線２４の位置を同心円の中心軸を基準に０°としたとき、二次側引出線２５，２６を中心軸を基準に約１８０°回転させた反対側の対極する位置でほぼ同じ高さとし、かつ高圧側引出線２３を同心円の中心軸を基準に約９０°回転させて中心軸上のほぼ頂上位置に配置する。このような配置をするため、一次巻線２１と、二次巻線２２とを組み付ける際に間違い（誤って高圧側引出線と二次側引出線とを同じ側に配置するなど）が起こりにくいという利点がある。全モールドタイプであるモールド型計器用変圧器１００は、樹脂でモールド成型するため、モールドされた後は変更ができないものであるが、本形態では誤りなく確実に製造されるように配慮されている。
【００４２】
工程２は、鉄心２７を一次巻線２１および二次巻線２２の中心に配置して閉磁路を形成する工程（鉄心取付工程）である。カットコア、短冊組付け鉄心等の各種形態に応じて組立てられ、鉄心２７が形成される。
【００４３】
工程３は、金型を組立てる工程である。特に複数分割された金型を開口状態まで組立てる。
【００４４】
工程４は、開口状態となっている金型内面に絶縁樹脂が剥離しやすくするための離型剤を塗布する。
【００４５】
工程５は、金型内面の離型剤層の上にさらに撥水性コーティング剤を塗布する工程（第一コーティング剤塗布工程）である。この撥水性コーティング剤は、シリコーン系またはフッ素系の撥水性コーティング剤であり、半乾燥状態であって少し流動性を有する流体状で、金型内面に塗布された離型剤表面に重層被覆するように塗布する。
この撥水性コーティング剤として、絶縁樹脂であるエポキシ樹脂の物性値（例えば、線膨張係数）と近い物性値を有する撥水性コーティング剤（例えば、ＮＴＴアドバンステクノロジー社製・商品名「ＨＩＲＥＣ４５０」等）を使用し、熱的挙動による収縮差が少なくなるようにするのが望ましい。
【００４６】
工程６は、金型内の所定配置位置に端子等や他のインサートである取付ボスなどの配置固定や内部配線を施した上で、さらにこの金型を絶縁樹脂の注入が可能な状態まで金型を組み付ける工程（金型内設置工程）である。具体的には一次巻線２１の接地側引出線２４に一次Ｖ端子６を、一次巻線２１の高圧側引出線２３に一次Ｕ端子４を、二次巻線２２の二次側引出線２５に二次ｕ端子８を、二次巻線２２の二次側引出線２６に二次ｖ端子９を、それぞれ接続して金型内面に配置すると共に、鉄心２７の一脚を介して変圧器本体２０を金型内面に固定する。各巻線共に巻初め、巻終りから引出線を、中心軸と平行に各端子迄最短位置でスムースに引回しているので、これらの金型内面への配設作業を極めて容易にしている。この工程６では、積層絶縁板３０も二次側引出線２５，２６が孔部３０ｂにそれぞれ挿通された状態で所定位置に配置される。この工程６により開口状態の金型が一体に組み付けられて絶縁樹脂充填が可能な状態となる。
【００４７】
工程７は、この金型内に流体状の絶縁樹脂を充填して硬化させ、一次巻線２１、二次巻線２２、鉄心２７、一次巻線２１の接地側引出線２４や高圧側引出線２３、二次巻線２２の二次側引出線２５，２６、一次Ｕ端子４、一次Ｖ端子６、二次ｕ端子８、二次ｖ端子９、ならびに、積層絶縁板３０を埋設させて、固体絶縁物を成形する工程（成形工程）である。
【００４８】
尚、ここでは絶縁樹脂の一例として、主剤として環状脂肪族型エポキシ樹脂と、硬化剤として無水フタル酸と、硬化促進剤として有機金属錯体と、充填剤として溶融石英と、を含有する屋外用の絶縁樹脂、より具体的には、マトリックス樹脂としてグリシジルエステル型エポキシ樹脂（バンティコ社製ＣＹ１８４）を１００重量部、硬化剤としてヘキサヒドロ無水フタル酸（新日本理化社製シカジッドＨＨ）を８０重量部、硬化促進剤として有機金属錯体（バンティコ社製ＤＹ０６５Ｊ）を４重量部、充填剤（フィラー）として不定形溶融石英（龍森社製）３３０重量部を配合した成形用樹脂組成物を用いている。勿論、これに限定されるものではなく、各種樹脂配合、硬化温度、硬化時間等適宜設定し、又、注型設備や硬化設備等条件に応じて、更に、エポキシ樹脂に限らず屋内、屋外等各種用途に適した絶縁樹脂を採用すればよい。
【００４９】
工程８は、絶縁樹脂を注入した金型に熱を与え、絶縁樹脂が離型可能な機械的強度になるように絶縁樹脂を硬化させる工程である。
工程９では、金型を再び分割し硬化した絶縁樹脂を金型から離型する。
【００５０】
工程１０では、離型した絶縁樹脂の絶縁樹脂表面を処理する。金型離型後、セミキュア状に硬化している樹脂表面を適宜補修する。
工程１１では、絶縁樹脂表面に撥水性コーティング剤を重層被覆処理（第二コーティング剤塗布処理）する。なお、この工程１１は工程１０と並行して行うようにしてもよい。
【００５１】
工程１２では、金型から離型された絶縁樹脂および撥水性コーティング剤を硬化させる。撥水性コーティング剤が絶縁樹脂表面を覆うように重層被覆された状態で再度硬化させ、固体絶縁物と一体になった撥水性コーティング層を表面に形成するようにする。この工程では、具体的には加熱炉内にいれて絶縁樹脂を所定時間加熱状態の後、徐冷して硬化させる。硬化終了後、表面を研磨するなど仕上げ処理を施す。これにより、図１のような絶縁本体１、高圧側ブッシング３、低圧側ブッシング５、端子台７が一体となった、絶縁樹脂部が形成される。
【００５２】
工程１３では、フレーム取付等組み立て、および仕上げ作業を経てモールド形計器用変圧器１００として完成させる。
【００５３】
以上説明したように、工程１〜工程１３を経てモールド形計器用変圧器１００は完成することとなる。
なお、工程１０では、撥水性コーティング層が完全に固体絶縁物の表面全体を覆った状態で離型されるならば省略することもできる。
又、工程１１での第二コーティング剤塗布処理も同様に、撥水性コーティング層が完全に固体絶縁物の表面全体を覆った状態で離型されるならば省略できる。勿論、撥水性コーティング層を表面に形成する必要が無い場合、これらを省略しても固体絶縁物の成形に何ら支障が生ずるわけでは無い。モールド形計器用変圧器１００の使用実状に応じて適宜選択すればよい。
【００５４】
このようなモールド形計器用変圧器１００は、その後に完成試験を行った上で製品出荷することとなる。特に、鉄道車両搭載用接地型計器用変圧器（ＥＶＴ）は、従来品（油入形ＥＶＴ）の取り替え、交換もあり、取合い寸法を合わせて互換性を確保したり、オールステンレス車体に対する外観上の見栄え、或いは車体材質との電触防止を含めて、材質も選定出来るように金属製フレームを介在して、車両屋根上に装着するようにしている。
【００５５】
モールド形計器用変圧器１００は、略円柱状ブッシングの中心軸と鉄道車両の走行方向とが一致する状態で鉄道車両の屋根に装着するので、固体絶縁物に対する疲労強度特性に及ぼす諸因子（引張、圧縮、曲げ、等）繰返し荷重低減作用による長期信頼性確保のみならず、高速走行時の風圧による風切音の低減や、接続端子部の毀損も低減出来る。
【００５６】
続いて、本発明の変形した形態について説明する。図４は他の変圧器本体の説明図であり、図４（ａ）は変圧器の構造図、図４（ｂ）は一次巻線および二次巻線のモデル図である。
本形態では、先に図２を用いて説明した形態の変圧器本体２０のうち一次巻線２１の構造を若干変更し、他の構成や製造方法は先に説明した形態と同じものである。本形態では相違点のみ説明し、同じ構成については同様に符号を付すとともに重複する説明を省略する。
【００５７】
図４（ａ）で示すように、一次巻線２１’は、高圧側一次巻線２１１および接地側一次巻線２１２を備えている。
高圧側一次巻線２１１は、多層円筒状で奇数層（図４（ｂ）では５層）に巻き回されて巻線の一方の側で内周から接続側引出線２１３が、また、他方の側で外周から高圧側引出線２３がそれぞれ引き出された巻線である。
接地側一次巻線２１２は、多層円筒状で奇数層（図４（ｂ）では５層）に巻き回されて巻線の一方の側で内周から接続側引出線２１４が、また、他方の側で外周から接地側引出線２４がそれぞれ引き出された巻線である。
図４（ｂ）で示すように、接続側引出線２１３，２１４が接続されて、一次巻線２１’を構成する。
この場合、モールド形計器用変圧器１００の製造方法は先に説明した工程１の前に高圧側一次巻線２１１と接地側一次巻線２１２とで接続用引出線２１３，２１４を接続して一次巻線を組立てる一次巻線組立工程を行い、以下同様に工程１〜工程１３を行うことで製造できる。この場合、工程１では、図４（ａ）で示すように、一次巻線２１’の接地側引出線２４と、二次巻線２２の二次側引出線２５，２６と、を同じ側に配置するとともに、接地側引出線２４の位置を同心円の中心軸を基準に０°としたとき、二次巻線２２の二次側引出線２５，２６を中心軸を基準に約１８０°回転させた反対側の対極する位置でほぼ同じ高さとし、かつ高圧側引出線２３を同心円の中心軸を基準に約９０°回転させて中心軸上のほぼ頂上位置に配置することとなる。一次巻線２１’では両側で外周から高圧側引出線２３と接地側引出線２４とが外周側にあるため、間違いは生じない。また、高圧側一次巻線２１１および接地側一次巻線２１２を回転させて角度調整しても接続側引出線２１３，２１４でよじれを吸収できる。
【００５８】
このような一次巻線２１’を採用した変圧器本体２０’では、高圧側引出線２３、接地側引出線２４がともに外周から出ており、高圧側引出線２３、接地側引出線２４を間違えるおそれがなくなる。さらに、これにより一次側の高圧の高圧側引出線２３、接地側引出線２４から二次側端子である二次ｕ端子８、および、二次ｖ端子９をさらに遠ざけるため、一次側の高圧の高圧側引出線２３、接地側引出線２４からの影響を、二次側端子である二次ｕ端子８、および、二次ｖ端子９がさら受けにくくするように配慮している。
【００５９】
続いて、他の形態であるモールド形計器用変圧器１００’について図を参照しつつ説明する。図５は他の形態のモールド形計器用変圧器の斜視外観図である。このモールド形計器用変圧器１００’は、特に断りがない場合このモールド形計器用変圧器１００’は単相をいう。モールド形計器用変圧器１００’は、図５で示すように、台座１、絶縁本体２、高圧側ブッシング３、一次Ｕ端子４、低圧側ブッシング５、一次Ｖ端子６、端子台７、二次ｕ端子８、二次ｖ端子９、三次ａ端子１０、および、三次ｂ端子１１を備えている。このうち、三次ａ端子１０および三次ｂ端子１１は、特に、三相開放△結線により残留電圧検出用として使用される。
【００６０】
この絶縁本体内には、変圧器本体がモールドされている。図６は変圧器本体の説明図であり、図６（ａ）は変圧器の構造図、図６（ｂ）は一次巻線、二次巻線および三次巻線のモデル図である。変圧器本体４０は、図６（ａ）で示すように、一次巻線４１、二次巻線４２、高圧側引出線４３、接地側引出線４４、二次側引出線４５，４６、三次巻線４７、三次側引出線４８，４９を備えている。
【００６１】
続いて各構成について説明するが、まず、変圧器本体４０から説明する。
一次巻線４１は、図６（ｂ）でも示すように、多層円筒状で奇数層（図６（ｂ）では５層）に巻き回されて巻線の巻き始めである接地側引出線４４が一方の側で内周から、および、巻き終わりである高圧側引出線４３が他方の側で外周からそれぞれ直線状に引き出される。
【００６２】
二次巻線４２は、図６（ｂ）でも示すように、多層円筒状で偶数層（図６（ｂ）では２層）に巻き回されて巻線の巻き始めである二次側引出線４６が一方の側で内周から、および、巻き終わりである二次側引出線４５が他方の側で外周からそれぞれ直線状に引き出される。
【００６３】
三次巻線４７は、図６（ｂ）でも示すように、多層円筒状で偶数層（図６（ｂ）では２層）に巻き回されて巻線の巻き始めである三次側引出線４９が一方の側で内周から、および、巻き終わりである三次側引出線４８が他方の側で外周からそれぞれ直線状に引き出される。
【００６４】
これら一次巻線４１、二次巻線４２および三次巻線４７は、図６（ａ）でも示すように、同心円状に配置されるとともに、中心軸には鉄心（図示せず。図２（ａ）で示した鉄心２７と同型）が挿通される。鉄心はカットコア、短冊組付け鉄心等の各種形態を採用することができる。変圧器本体４０はこのように形成されている。
【００６５】
一次巻線４１の高圧側引出線４３の先端は、母線と接続する高圧側端子である一次Ｕ端子４（図５参照）に接続されている。高圧側引出線４３は、図６（ａ）で示すように、中心軸と略平行方向に伸延するようになされ、高圧側引出線４３と一次Ｕ端子４とを、図５で示すように、絶縁樹脂で被覆し、高圧側引出線４３に沿って略円柱状に周設して中心軸方向断面に凹凸状ヒダ部を有して沿面距離を増加する高圧側ブッシング３を設けている。
【００６６】
また、接地側引出線４４の先端に接地する接地側端子である一次Ｖ端子６（図５参照）に接続されている。接地側引出線４４は、図６（ａ）で示すように、中心軸と略平行方向に伸延するようになされ、接地側引出線４４と一次Ｖ端子６とを、図５で示すように、絶縁樹脂で被覆し、接地側引出線４４に沿って略円柱状に周設して中心軸方向断面に凹凸状ヒダ部を有して沿面距離を増加する低圧側ブッシング５を設けている。
これら高圧側ブッシング３および低圧側ブッシング５により、内部構成及び外形形状と共に、モールド形計器用変圧器１００’の絶縁性能を向上安定させている。
【００６７】
また、二次巻線４２の外周から引き出された二次側引出線４５の先端は、二次側端子である二次ｕ端子８（図５参照）に、また、二次側引出線４６の先端は、二次側端子である二次ｖ端子９（図５参照）に、それぞれ接続されている。さらに、三次巻線４７の外周から引き出された三次側引出線４８の先端は、三次側端子である三次ａ端子１０（図５参照）に、また、三次側引出線４９の先端は、三次側端子である三次ｂ端子１１（図５参照）に、それぞれ接続されている。これら、二次ｕ端子８、二次ｖ端子９、三次ａ端子１０および三次ｂ端子１１は端子台７上に設けられ、母線電圧から変成された出力電圧側の端子となる。
【００６８】
モールド形計器用変圧器１００’は、図５で示すように、高圧側端子である一次Ｕ端子４のみを一方の側に配置し、接地側端子である一次Ｖ端子６、二次側端子である二次ｕ端子８、二次ｖ端子９、三次側端子である三次ａ端子１０および三次ｂ端子１１を他方の側に配置し、高圧側端子と他の端子を分けて位置させている。これにより高圧の母線電圧からの影響を、二次側端子である二次ｕ端子８、二次ｖ端子９や三次側端子である三次ａ端子１０および三次ｂ端子１１で受けにくくするように配慮している。
【００６９】
絶縁本体２は、図５で示すように、変圧器本体２０’の全体が、並びに、高圧側ブッシング３、一次Ｕ端子４、低圧側ブッシング５、一次Ｖ端子６、端子台７、二次ｕ端子８、二次ｖ端子９、三次ａ端子１０および三次ｂ端子１１の一部が、モールドされた絶縁樹脂により埋設されて形成されている。
絶縁本体２の下側には台座１が取付けられており、この台座１の孔を通過させたボルトにより電車の屋根上に取付けて艤装することとなる。
【００７０】
なお、各引出線は、巻線の巻始め、巻終りの電線を共通線として引出して位置付けし、相互の混触を防止するため、積層絶縁板を介在させても良い。以下、図７を参照しつつ説明する。図７は積層絶縁板の説明図であり、図７（ａ）は組立図、図７（ｂ）は分解図である。積層絶縁板５０は、図７（ａ）で示すように、本体５０ａ、孔部５０ｂを備えている。この積層絶縁板５０は、図７（ｂ）で示すように、片側で上下二本、両側で計四二本の溝部５２ａが設けられた中央部５２と、片側で二本の溝部５１ａが設けられた二個の側端部５１と、を準備し、溝５１ａ，５２ａが対向するように中央部５２の両側に側端部５１を配置して形成する。これら孔部５０ｂに二次側引出線４５，４６や三次側引出線４８，４９が挿通されて絶縁が確保される。
さらに、別途、銅、銅合金、アルミ等金属製丸棒を、巻線と端子間に介在させてもよい。
モールド形計器用変圧器１００’はこのように構成される。
【００７１】
続いてこのようなモールド形計器用変圧器１００’の製造方法について説明する。なお、金型の組み立てや、各部品の手配や前処理（例えば、鉄心に対して樹脂応力緩衝処理を施す処理や、一次巻線４１と二次巻線４２とが接触する面や、二次巻線４２と三次巻線４７とが接触する面の絶縁を確保するための巻線層間絶縁処理が施されている。）等は予めなされているものとする。
【００７２】
工程１は、一次巻線４１の接地側引出線４４と、二次巻線４２の二次側引出線４５，４６および三次巻線４７の三次側引出線４８，４９と、を同じ側であって同心円の中心軸に対してほぼ対極に位置するように、一次巻線４１、二次巻線４２および三次巻線４７をそれぞれの引出線を基準に位置決めしつつ同心状に配置する工程（巻線取付工程）である。特に一次巻線４１は内周から引き出された引出線を接地側引出線４４として判別できるため、誤まった取付けを回避できるという利点がある。
この場合、図６（ａ）で示すように、一次巻線４１の接地側引出線４４と、二次巻線４２の二次側引出線４５，４６および三次巻線４７の三次側引出線４８，４９と、を同じ側に配置するとともに、接地側引出線４４の位置を同心円の中心軸を基準に０°としたとき、二次側引出線４５，４６および三次側引出線４８，４９を中心軸を基準に約１８０°回転させた反対側の対極する位置でほぼ同じ高さとし、かつ高圧側引出線４３を同心円の中心軸を基準に約９０°回転させて中心軸上のほぼ頂上位置に配置する。このような配置をするため、一次巻線４１、二次巻線４２および三次巻線４７を組み付ける際に間違い（誤って高圧側引出線、二次側引出線および三次側引出線全てを同じ側に配置するなど）が起こりにくいという利点がある。全モールドタイプであるモールド型計器用変圧器１００’は、樹脂でモールド成型するため、モールドされた後は変更ができないものであるが、本形態では誤りなく確実に製造されるように配慮されている。
【００７３】
工程２は、鉄心を一次巻線４１、二次巻線４２および三次巻線４７の中心に配置して閉磁路を形成する工程（鉄心取付工程）である。カットコア、短冊組付け鉄心等の各種形態に応じて組立てられ、鉄心が形成される。
【００７４】
工程３は、金型を組立てる工程である。特に複数分割された金型を開口状態まで組立てる。
【００７５】
工程４は、開口状態となっている金型内面に絶縁樹脂が剥離しやすくするための離型剤を塗布する。
【００７６】
工程５は、金型内面の離型剤層の上にさらに撥水性コーティング剤を塗布する工程（第一コーティング剤塗布工程）である。ここでの工程５では図１〜図４を用いて説明したモールド形計器用変圧器１００の製造方法の工程５と同様であり、重複する詳細な説明を省略する。
【００７７】
工程６は、金型内の所定配置位置に端子等や他のインサートである取付ボスなどの配置固定や内部配線を施した上で、さらにこの金型を絶縁樹脂の注入が可能な状態まで金型を組み付ける工程（金型内設置工程）である。具体的には一次巻線４１の接地側引出線４４に一次Ｖ端子６を、一次巻線４１の高圧側引出線４３に一次Ｕ端子４を、二次巻線４２の二次側引出線４５に二次ｕ端子８を、二次巻線４２の二次側引出線４６に二次ｖ端子９を、三次巻線４７の三次側引出線４８に三次ａ端子１０を、三次巻線４７の三次側引出線４９に三次ｂ端子１１を、それぞれ接続して金型内面に配置すると共に、鉄心の一脚を介して変圧器本体２０’を金型内面に固定する。各巻線共に巻初め、巻終りから引出線を、中心軸と平行に各端子迄最短位置で引回しているので、これらの金型内面への配設作業を極めて容易としている。この工程６では、積層絶縁板５０も二次側引出線４５，４６、三次側引出線４８，４９が孔部５０ｂにそれぞれ挿通された状態で所定位置に配置される。
【００７８】
工程７は、この金型内に流体状の絶縁樹脂を充填して硬化させ、一次巻線４１、二次巻線４２、鉄心、一次巻線４１の接地側引出線４４や高圧側引出線４３、二次巻線４２の二次側引出線４５，４６、三次巻線４７の三次側引出線４８，４９、一次Ｕ端子４、一次Ｖ端子６、二次ｕ端子８、二次ｖ端子９、三次ａ端子１０、三次ｖ端子１１、ならびに、積層絶縁板５０を埋設させて固体絶縁物を成形する工程（成形工程）である。
尚、この工程７でも、先の図１〜図４を用いて説明したモールド形計器用変圧器１００の製造方法の工程７で説明したような絶縁樹脂を使用することが好ましい。この絶縁樹脂については重複する説明を省略する。
【００７９】
工程８は、絶縁樹脂を注入した金型に熱を与え、絶縁樹脂が離型可能な機械的強度になるように絶縁樹脂を硬化させる工程である。
工程９では、金型を再び分割し硬化した絶縁樹脂を金型から離型する。
【００８０】
工程１０では、離型した絶縁樹脂の絶縁樹脂表面を処理する。金型離型後、セミキュア状に硬化している樹脂表面を適宜補修する。
工程１１では、絶縁樹脂表面に撥水性コーティング剤を重層被覆処理（第二コーティング剤塗布処理）する。なお、この工程１１は工程１０と並行して行うようにしてもよい。
【００８１】
工程１２では、金型から離型された絶縁樹脂および撥水性コーティング剤を硬化させる。撥水性コーティング剤が絶縁樹脂表面を覆うように重層被覆された状態で再度硬化させ、固体絶縁物と一体になった撥水性コーティング層を表面に形成するようにする。この工程１２では、具体的には加熱炉内にいれて絶縁樹脂を所定時間加熱状態の後、徐冷して硬化させる。硬化終了後、表面を研磨するなど仕上げ処理を施す。これにより、図５のような絶縁本体１、高圧側ブッシング３、低圧側ブッシング５、端子台７が一体となった、絶縁樹脂部が形成される。
【００８２】
工程１３では、フレーム取付等組み立て、および仕上げ作業を経てモールド形計器用変圧器１００’として完成させる。
【００８３】
以上説明したように、工程１〜工程１３を経てモールド形計器用変圧器１００’は完成することとなる。
なお、工程１０では、撥水性コーティング層が完全に固体絶縁物の表面全体を覆った状態で離型されるならば省略することもできる。
又、工程１１での第二コーティング剤塗布処理も同様に、撥水性コーティング層が完全に固体絶縁物の表面全体を覆った状態で離型されるならば省略できる。勿論、撥水性コーティング層を表面に形成する必要が無い場合、これらを省略しても固体絶縁物の成形に何ら支障が生ずるわけでは無い。モールド形計器用変圧器１００の使用実状に応じて適宜選択すればよい。
【００８４】
このようなモールド形計器用変圧器１００’は、その後に完成試験を行った上で製品出荷することとなる。特に、鉄道車両搭載用接地型計器用変圧器（ＥＶＴ）は、従来品（油入形ＥＶＴ）の取り替え、交換もあり、取合い寸法を合わせて互換性を確保したり、オールステンレス車体に対する外観上の見栄え、或いは車体材質との電触防止を含めて、材質も選定出来るように金属製フレームを介在して、車両屋根上に装着するようにしている。
【００８５】
モールド形計器用変圧器１００’は、略円柱状ブッシングの中心軸と鉄道車両の走行方向とが一致する状態で鉄道車両の屋根に装着するので、固体絶縁物に対する疲労強度特性に及ぼす諸因子（引張、圧縮、曲げ、等）繰返し荷重低減作用による長期信頼性確保のみならず、高速走行時の風圧による風切音の低減や、接続端子部の毀損も低減出来る。
【００８６】
続いて、本発明の変形した形態について説明する。図８は他の変圧器本体の説明図であり、図８（ａ）は変圧器の構造図、図８（ｂ）は一次巻線、二次巻線および三次巻線のモデル図である。
本形態では、先に図６を用いて説明した形態の変圧器本体４０のうち一次巻線４１の構造を若干変更し、他の構成や製造方法は先に説明した形態と同じものである。本形態では相違点のみ説明し、同じ構成については同様に符号を付すとともに重複する説明を省略する。
【００８７】
一次巻線４１’は、高圧側一次巻線４１１および接地側一次巻線４１２を備えている。
高圧側一次巻線４１１は、多層円筒状で奇数層に巻き回されて巻線の一方の側で内周から接続側引出線４１３が、また、他方の側で外周から高圧側引出線４３がそれぞれ引き出された巻線である。
接地側一次巻線４１２は、多層円筒状で奇数層に巻き回されて巻線の一方の側で内周から接続側引出線４１４が、また、他方の側で外周から接地側引出線４４がそれぞれ引き出された巻線である。
図８（ｂ）で示すように、接続側引出線４１３，４１４が接続されて、一次巻線４１’を構成する。
この場合、モールド形計器用変圧器１００’の製造方法は先に説明した工程１の前に接地側一次巻線４１２と高圧側一次巻線４１１とで接続用引出線４１３，４１４を接続して一次巻線４１’を組立てる一次巻線組立工程を行い、以下同様に工程１〜工程１３を行うことで製造できる。なお工程１では、図８（ａ）で示すように、一次巻線４１の接地側引出線４４と、二次巻線４２の二次側引出線４５，４６および三次巻線４７の三次側引出線４８，４９と、を同じ側に配置するとともに、接地側引出線４４の位置を同心円の中心軸を基準に０°としたとき、二次側引出線４５，４６および三次側引出線４８，４９を中心軸を基準に約１８０°回転させた反対側の対極する位置でほぼ同じ高さとし、かつ高圧側引出線４３を同心円の中心軸を基準に約９０°回転させて中心軸上のほぼ頂上位置に配置することとなる。
【００８８】
このような一次巻線４１’を採用した変圧器本体４０’では、高圧側引出線４３、接地側引出線４４がともに外周から出ており、高圧側引出線４３、接地側引出線４４を間違えるおそれがなくなる。さらに、これにより一次側の高圧の高圧側引出線４３、接地側引出線４４からの影響を、二次側端子である二次ｕ端子８、二次ｖ端子９や、三次側端子である三次ａ端子１０、三次ｂ端子１１で受けにくくするように配慮している。
【００８９】
以上、本発明のモールド形計器用変圧器１００，１００’について説明した。こうして製作され、特に鉄道車両搭載用として好適なモールド形計器用変圧器１００，１００’は、振動・衝撃に対して強固な固体絶縁物を用いる、或いは、固体絶縁物に撥水性コーティング層を固着することにより、表面の撥水性機能を長期間確保して、過酷な環境に直接曝されても、保守点検作業の容易化や軽減化もはかれる。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明を実施するための最良の形態のモールド形計器用変圧器の斜視外観図である。
【図２】変圧器本体の説明図であり、図２（ａ）は変圧器の構造図、図２（ｂ）は一次巻線および二次巻線のモデル図である。
【図３】積層絶縁板の説明図であり、図３（ａ）は組立図、図３（ｂ）は分解図である。
【図４】他の変圧器本体の説明図であり、図４（ａ）は変圧器の構造図、図４（ｂ）は一次巻線および二次巻線のモデル図である。
【図５】他の形態のモールド形計器用変圧器の斜視外観図である。
【図６】図６は変圧器本体の説明図であり、図６（ａ）は変圧器の構造図、図６（ｂ）は一次巻線、二次巻線および三次巻線のモデル図である。
【図７】積層絶縁板の説明図であり、図７（ａ）は組立図、図７（ｂ）は分解図である。
【図８】他の変圧器本体の説明図であり、図８（ａ）は変圧器の構造図、図８（ｂ）は一次巻線、二次巻線および三次巻線のモデル図である。
【図９】交直両用電車の一例の回路図である。
【図１０】従来技術の計器用変成器の断面構成図である。
【符号の説明】
【００９１】
１００，１００’，２００，２００’：モールド形計器用変圧器
１：台座
２：絶縁本体
３：高圧側ブッシング
４：一次Ｕ端子
５：低圧側ブッシング
６：一次Ｖ端子
７：端子台
８：二次ｕ端子
９：二次ｖ端子
１０：三次ａ端子
１１：三次ｂ端子
２０，２０’：変圧器本体
２１，２１’：一次巻線
２１１：高圧側一次巻線
２１２：接地側一次巻線
２１３，２１４：接続側引出線
２２：二次巻線
２３：高圧側引出線
２４：接地側引出線
２５，２６：二次側引出線
２７：鉄心
３０：積層絶縁板
３０ａ：本体
３０ｂ：孔部
３１：側端部
３１ａ：溝部
３２：中央部
３２ａ：溝部
４０，４０’：変圧器本体
４１，４１’：一次巻線
４１１：高圧側一次巻線
４１２：接地側一次巻線
４１３，４１４：接続側引出線
４２：二次巻線
４３：高圧側引出線
４４：接地側引出線
４５，４６：二次側引出線
４７：三次巻線
４８．４９：三次側引出線
５０：積層絶縁板
５０ａ：本体
５０ｂ：孔部
５１：側端部
５１ａ：溝部
５２：中央部
５２ａ：溝部
【図１】
2006245363.tif 000004
【図２】
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【図３】
2006245363.tif 000006
【図４】
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【図５】
2006245363.tif 000008
【図６】
2006245363.tif 000009
【図７】
2006245363.tif 000010
【図８】
2006245363.tif 000011
【図９】
2006245363.tif 000012
【図１０】
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